Este documento describe los conceptos clave relacionados con el diseño y control de células de manufactura. Explica que una célula de trabajo incluye máquinas y operaciones secuenciales para completar un producto. También clasifica las células por su enfoque en productos o procesos, y describe los pasos para diseñar una célula, incluyendo la selección de productos, diseño de procesos, planeación de infraestructura y diseño espacial. Finalmente, explica que los equipos de trabajo son ideales para operar células

1. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y
ELÉCTRICA
“ESIME UNIDAD AZCAPOTZALCO”
INGENIERÍA EN ROBÓTICA INDUSTRIAL
CELULAS DE MANUFACTURA
TAREA 9
DISEÑO Y CONTROL DE LA CÉLULA DE TRABAJO
PROFESOR: PEREDO BORGONIO ESTEBAN
ALUMNO: PALACIOS OLIVARES IEAN ISAI
BOLETA: 2019360614
GRUPO: 6RM2
MÉXICO, CDMX 28 DE MAYO DEL 2021

2. Introducción.
A lo largo de este trabajo de investigación, tocaremos temas referentes al diseño y
control de células de manufactura, explicando algunas de las consideraciones mas
representativas a tomar en cuenta para su buena constitución, así como algunos
parámetros para tomar como punto de partida, necesarios para lograr un diseño
exitoso, eficiente y eficaz, dependiendo de nuestras necesidades y capacidades.
Objetivo.
Se entenderán las consideraciones pertinentes a tomar en cuenta para el diseño y
constitución de una célula de trabajo así como sus métodos de control,
Desarrollo.
¿Qué es una célula de trabajo?
Las células de trabajo son pequeñas unidades autónomas o autosuficientes que
incluyen varias máquinas u operaciones. Su equipo y su personal están ordenados
en una compacta manera secuencial. Las células de trabajo generalmente incluyen
de 2 a 10 personas y de 2 a 10 operaciones. Ejecutan todas o la mayoría de las
operaciones necesarias para terminar ya sea un producto o una secuencia mayor
de producción.
Las células de trabajo ayudan a incorporar la calidad dentro de un producto. Afectan
o influyen en la supervisión, el aprendizaje organizacional, los costos, el inventario,
la entrega o distribución, la flexibilidad, y la coordinación. También fomentan el
trabajo en equipo, y proporcionan una oportunidad para los procesos de
reingeniería.

3. Clasificación por producto y proceso.
Podemos clasificar a las células por su variedad de productos y procesos. Este
sistema de clasificación utiliza el concepto de enfoque de operación u operacional.
En la mayoría de las empresas, nos organizamos alrededor de, o enfocándonos en
productos o procesos. La Figura muestra como varios tipos de células encajan
dentro de la orientación producto- proceso. Las clasificaciones de la célula son las
siguientes:
Dedicada. Esta es una células de trabajo que produce un solo producto,
posiblemente con mínimas variaciones, tales como la fabricación de neumáticos.
Tiene múltiples procesos secuenciales. Las células dedicadas tienen un alto grado
de enfoque de producto.
Grupo de Tecnología (GT).- Las células de grupo de tecnología producen una
familia de productos relacionados. Tienen procesos similares, pero no idénticos.
Algunos ejemplos incluyen el mecanizado de flechas y el montaje de productos con
muchas partes comunes, como un ejemplo de lo antes mencionado se encuentra el
montaje de circuitos a tarjetas electrónicos. Las células de grupo de tecnología
tienen un moderado grado de enfoque de producto.
Funcional.- Estas células tienen un solo tipo de proceso, tal y como el tratamiento
térmico. Operan en una amplia variedad de productos no relacionados. Las células
funcionales tienen un alto grado de enfoque de proceso.

4. Proyecto. Estas, células producen una amplia variedad de productos no
relacionados utilizando múltiples procesos. Un pequeño taller de tormo y troquelado
es, efectivamente, una célula de trabajo de proyecto. Las células de proyecto no
tienen enfoque de producto ni enfoque de proceso.
Diseño de células (método micro-espcial).
El sistema de planeación micro-espacial organiza el diseño de facilidad alrededor
de los niveles de detalle. Estos niveles se clasifican desde lo más general,
localización del sitio, hasta el más detallado proyecto de la estación de trabajo. El
diseño de las células de trabajo tiene lugar en el micro, o cuarto nivel. La planeación
de una célula de trabajo requiere de cinco tareas principales. En la planeación
micro- espacial, cada tarea tiene su correspondiente diagrama de procedimiento
que le dice al diseñador o al equipo cómo hacerlo. Las tareas son:
1-Analizar y seleccionar productos
2.-Diseñar y refinar procesos
3.-Seleccionar elementos de infraestructura
4.-Diseñar las disposiciones o planes de la célula
5.-Seleccionar la opción de la célula
Selección de productos.
La selección de productos es la primera y la más importante tarea para el diseño de
una célula de trabajo. Todas las otras decisiones de diseño proceden de esta tarea.
La selección de productos determina el enfoque de la célula. En la mayoría de las
situaciones, deberás esforzarte por un grupo de productos similares que utilicen
procesos y secuencias similares. Tres métodos asisten esta selección:
Registro en Diagrama/Agrupamiento Intuitivo. Con este método, una persona o
equipo experimentado examina los productos, generalmente a través de medios

5. visuales. El registro del proceso en un diagrama es también útil. Este es un método
muy rápido y es idóneo para situaciones sencillas.
Producción Procede del Análisis (Production Flow Analysis: PFA)- El método PFA
utiliza rutas y procesos generales. Con hojas de cálculo, análisis de computadora,
o métodos manuales, agrupamos las partes que tienen rutas similares El PFA es un
poderoso y rápido método cuando los procesos son coherentes.
Codificación y Clasificación.- Este método asocia un número de código con cada
producto y/o proceso. El número de código contiene información de las
características o rasgos distintivos del producto o de los métodos del proceso
Utilizando un administrador de una base de datos, seleccionamos y establecemos
varias combinaciones de códigos. La "codificación y clasificación trabaja bien ain
cuando la mezcla del producto incluye miles de artículos. Maneja y controla
complejos productos y procesos.
Diseño de producto.
El diseño o rediseño del proceso con frecuencia trae significativas mejoras en la
productividad. Asegura que el proceso se ajuste o se adapte a la familia de la
parte de la célula de trabajo. Obliga a un examen o revisión crítica del tipo,
tamaño, acomodo, y capacidad del equipo. Elimina muchos elementos del proceso
que no agregan valor. Es un ejemplo típico de los procedimientos de la tarea
encontrados en la planeación micro-espacial.
Primero, seleccionamos un proceso preliminar y el equipo que éste requiere. Esta
selección preliminar debe registrarse en un diagrama del proceso con su
correspondiente lista del equipo.
Segundo, refinamos el proceso. Localiza elementos que no agregan valor para
eliminarlos. Explora otras opciones para la escala del equipo. La escala del proceso
es uh punto particularmente importante cuando se hace la transición de un plan
espacial funcional a uno celular.

6. El Diseño del proceso requiere estimaciones de los tiempos de organización del
equipo, del proceso y por persona. Disparidades entre el tiempo por persona y el
tiempo de máquina pueden generar significativos incrementos de productividad.
Cuando dicha disparidad es significante o importante, los miembros del equipo
pueden cargar una máquina, y luego moverse a otro proceso mientras opera o
trabajar la máquina.
Mientras más dure el tiempo del proceso, más ventajoso se vuelve. Los tiempos por
persona, del equipo y del proceso pueden coincidir en Situaciones en las cuales un
proceso requiera asistencia constante. Esto también puede ocurrir cuando ciclos
muy cortos impiden la posibilidad de que un miembro de un equipo se mueva a otra
operación.
Planeación de la infraestructura de la célula.
Los elementos de infraestructura soportan o respaldan el proceso sin tocar ni
contribuir directamente a la creación del producto. La planeación micro-espacial
sugiere los siguientes elementos de infraestructura:
Contenedores externos
Contenedores internos
Manejo de material externo
Manejo de material interno
Control de producción externa
Control de producción interna
Tamaño del lote interno (lote de transferencia)
Método de balance de equipo
Método de balance de personas
Aseguramiento de la calidad Supervisión
Sistema de compensación
Asignaciones y habilidades del operador.

7. Estos elementos de infraestructura constituyen una parte esencial del diseño de la
célula de trabajo. Si un equipo de diseño o un diseñador no los selecciona, los
operadores deben hacerlo. Este proceso de selección raramente requiere, de
análisis extensivo. Sin embargo, Si requiere de pensamiento cuidadoso Y de
experiencia. Cada elemento debe encajar con los demás elementos en un integrado
Sistema de buen funcionamiento.
Asignaciones, supervisión y compensación.
Estas selecciones son también parte del diseño de la infraestructura. Las
asignaciones de tareas pueden ser fijas, flotantes, o circulatorias. Una célula de
trabajo en particular puede usar uno o todos los métodos antes mencionados. La
supervisión en una célula de trabajo puede incrementar o interrumpir el desempeño
de la célula.
Este punto es especialmente importante cuando se hace la transición de
manufactura convencional a manufactura celular. Es una parte importante de la
eliminación del miedo del área de trabajo, uno de los 14 puntos de Deming. Los
métodos de supervisión incluyen mando y control, equipos de autoadministración o
de autodirección, y varios híbridos.
La compensación afecta la calidad, la productividad, y el trabajo en equipo. Mientras
que los sistemas de compensación varían, la mayoría de las firmas utilizan uno o
una combinación de los siguientes: salario por hora, incentivo individual, incentivo
por grupo, pago por conocimiento, y participación de utilidades.
Planeación espacial.
En el diseño de las disposiciones/planes de la célula, acomodamos o ponemos en
orden al equipo, las personas, y otros elementos físicos de la célula de trabajo.
Podemos clasificar a las células de trabajo por la forma de su predominante flujo de

8. materiales. Las formas más comunes incluyen la línea recta, la serpentina, la U, y
la U-invertida
El diagrama o registro del proceso y el plan de operaciones de la célula de trabajo,
por lo cual los miembros del equipo identificaron 10 unidades de la planeación
espacial Space Planning Units: SPUs). Después de alcanzar un consenso,
desarrollaron las afinidades apropiadas, de las cuales la mayoría resultaron del flujo
de materiales o de los trabajos compartidos. Posteriormente, desarrollaron el
diagrama de configuración.
Finalmente, los miembros del equipo prepararon una exposición o presentación,
utilizando plantillas para el equipo y mesas de trabajo. Clasificaron según el tamaño
a las áreas de colas y a las bandas transportadoras, y encajaron a estos flexibles
elementos en áreas entre las principales estaciones de trabajo Gradualmente
movieron y acomodaron las SPUs para que encajaran dentro del área designada en
el plan macro-espacial (el nivel macro es el nivel del plan espacial en el cual el
edificio/construcción, la Estructura, o cualquier ora subunidad del sitio es planeada).
Permitieron espacio libre para el movimiento de las personas, y posesionaron o
colocaron estantería en el perímetro para evitar bloguear comunicación visual.
Elección de plan.
Esta tarea selecciona un diseño preferido de célula de trabajo de las múltiples
posibilidades que emergen del proceso de discusión. La selección de esta opción
preferida regularmente se basa en simples herramientas Las estimaciones de
costos simplificados son una de esas herramientas.
Este enfoque es convencional y bien conocido. Al hacer la selección de la célula de
trabajo, con frecuencia es innecesario utilizar metodologías elaboradas y métodos
consumidores de tiempo para obtener gran precisión o exactitud.
Otro enfoque sencillo es el enfoque positivo-negativo-interesante En este enfoque,
las personas que toman la decisión compilan tres listas para cada opción. Primero
se enfocan en los aspectos positivos, y luego en los aspectos negativos. Finalmente,

9. se fijan en aquellos aspectos que no son positivos ni negativos, sino simplemente
son únicos, curiosos, o interesantes.
Esta última categoría con frecuencia fomenta progresos y avances en el análisis
mental acerca de la célula de trabajo, y puede llevar a diseñar modificaciones que
superan por mucho a las opciones originales. El análisis de factor de peso es un
método formal que consiste en pensar en todos aquellos aspectos de una decisión
en la cual múltiples factores, con frecuencia intangibles, afectan el resultado. La
simulación puede ser una herramienta importante cuando las células de trabajo
involucran equipo pesado u otros elementos que no pueden ser cambiados con
rapidez.
Interferencias de máquinas.
Cuando se asigna más de una instalación de trabajo a un operario u operador, hay
momentos durante el día de trabajo en que una o más de ellas debe esperar hasta
que le operario termine su trabajo en otra.
Cuanto mayor sea el número de equipos o máquinas que se asignen al operario
tanto más aumentará el retraso por interferencia. La magnitud de interferencia que
ocurre está relacionada con la actuación del operador. El analista o diseñador
procurará determinar el tiempo de interferencia normal que al ser sumado a:
1) al tiempo de funcionamiento de la máquina requerida para producir una unidad y
2) al tiempo normal utilizado por el operario para el servicio de la máquina parada,
será igual al tiempo de ciclo.
Retrasos evitables.
Estas demoras pueden ser tomadas en cuenta por el operario a costa de su
rendimiento o productividad, pero no se proporciona ninguna tolerancia por estas
interrupciones del trabajo en la elaboración del estándar.

10. Tolerancias adicionales o extras.
Sin embargo, en ciertos casos puede ser necesario suministrar una tolerancia extra
o adicional para establecer un estándar justo. Por tanto, debido a un lote
subestándar de materia prima, pudiera ser necesario suministrar una tolerancia
extra o adicional para tener en cuenta una indebidamente alta formación de
desechos, originada por las deficiencias en el material.
Siempre que sea práctico, el tiempo permitido se debe establecer para el trabajo
adicional de una operación dividiéndola en elementos, y luego incluyendo estos
tiempos en la operación específica.
Robots múltiples.
Un robot múltiple, hace referencia a un tipo de robot que pueda realizar diversas
tareas sin tener que ser desmontado o modificado en su estructura principal, uno de
los propósitos de los SOMR (Un solo operador Robot múltiple) es reducir no solo el
numero de maquinaria a utilizar, sino también la reducción de operadores,
enfocándose a un único operario que pueda controlar un robot capaz de realizar
diversas tareas.
Diseño del control de la célula de trabajo por equipos de trabajo.
Las operaciones celulares encajan especialmente bien con los equipos de trabajo.
Un pequeño grupo de trabajo, generalmente de 2 a 10 personas, trabaja junto en la
misma área. Con frecuencia estos equipos se autoadministran o auto controlan, y
reciben mínima dirección de un supervisor. Planean y conducen su propio trabajo.
Las células de trabajo que efectivamente fomentan el trabajo en equipo tienen
ciertas características o rasgos distintivos, incluyendo:

11. Libertad de Movimiento.
La mayoría de las células de trabajo orientadas al equipo requieren que los
miembros se muevan entre las tareas. Se asisten o ayudan entre ellos mismos con
interrupciones y trabajo normales. Se mueven para comunicarse y para "romper
barreras de comunicación". Las bandas transportadoras, las paredes, y otros
equipos pueden hacer difícil dicho movimiento. Sin una fácil libertad de movimiento,
los miembros recaen o regresan a la mentalidad de "una persona- una tarea", la
producción declina, y el trabajo en equipo no se lleva a cabo.
Control Visual
Dentro de una célula de trabajo el control visual del inventario y de los recursos
ofrece muchas ventajas. Es sencillo y preciso. Cada miembro del equipo tiene la
misma información. Cada miembro puede tomar una acción apropiada para corregir
desequilibrios o variaciones. El control visual toma muchas formas, como por
ejemplo los tableros Kanban, las colas, y las localizaciones de personal. Los
miembros del equipo pueden ver retrasos y trabajos desequilibrados. Pueden
anticipar trabajos próximos o futuros. Pueden identificar y corregir problemas
relacionados con la calidad. Tal control requiere de líneas claras de visión. Requiere
de mecanismos como las banderas Kanban. las luces de alarma. y las colas.
Deberás construir o incluir estos mecanismos dentro del diseño de la célula de
trabajo.
Libertad de Visión.
Los miembros del equipo deben ser capaces de verse entre ellos mism0s y de ver
todas las operaciones. La comunicación visual construye o es la base de la
confianza. Una clara visión de la operación total le da a cada miembro una
importante herramienta para controlar el proceso total. Las divisiones, las paredes,
y los grandes equipos interfieren con el trabajo en equipo y con el control del
proceso.

12. Proximidad Conversacional.
El trabajo en equipo requiere de una constante interacción. Los miembros deben
ser capaces de conversar durante su trabajo. Esto requiere de una área pequeña y
de un ambiente suficiente para permitir una conversación efectiva. Mientras que las
señales a través de las manos y las comunicaciones electrónicas pueden ser
utilizadas en ciertas ocasiones, la Conversación cara a cara es mucho mejor.
Control y Comunicación Visual.
Los tableros de boletines ayudaron a los miembros del equipo a comunicarse entre
ellos mismos: También ayudaron a Comunicarse con otros turnos de trabajo y con
el mundo exterior. Los equipos efectivos utilizan los tableros de boletines para
muchos propósitos, por lo tanto asegúrate de proporcionar un espacio prominente
para colocar uno.
Otros puntos a tomar en cuenta
Puesta a punto.
Este es un punto central en diseño de las celdas, debido a que las puestas a punto
extensas rompen la cadencia de fabricación. Para reducir y estandarizar las puestas
a punto hay una técnica de Just in Time denominada SMED (Single-Minute
Exchange of Die).
Para empezar, con sólo separar las operaciones internas (aquellas que deben
hacerse sí o sí con la máquina detenida), de las externas (las que pueden hacerse
con la máquina en funcionamiento). Es común ver cómo se paran máquinas para
cambiar matrices/herramental y estas herramientas se comienzan a armar con la
máquina detenida, tarea que debería hacerse antes de detenerla.

13. Calidad.
El flujo de una pieza necesita que la calidad sea, como mínimo, estable y previsible,
porque si alguna máquina presenta más problemas que el resto se desequilibra la
célula y se interrumpe el flujo.
Mantenimiento.
Lo mismo se aplica para aquellas máquinas que tengan problemas crónicos de
rotura. Antes de implementar una celda, deben resolverse estas paradas. En caso
contrario, será imposible lograr una cadencia de producción.
En general, los problemas crónicos suelen deberse a falta de análisis de fallos, es
decir, resolver el problema de base en vez de cambiar la pieza que siempre se
rompe. Para ello se realiza una programación del mantenimiento preventivo de la
maquinaria implicada en las celdas.
Dicho mantenimiento se realizará en los tiempos muerto de cada célula o máquina,
que vendrán fijados por la planificación del diseño.
Conclusiones.
El diseño de una célula de manufactura parece ser un trabajo bastante laborioso,
pues para lograr un diseño funcional, eficaz y eficiente es necesario tomar en cuenta
muchas variables, además de tener cierta experiencia e ingenio para elegir acorde
a nuestras necesidades y capacidades la opción más optima.
Lo mostrado en este trabajo de investigación solo es una propuesta metodológica
general del que puntos vitales tomar en cuenta para el diseño de una célula de
trabajo, pues se conoce que las metodologías a pesar de parecer homologas
dependerán a su vez de la experiencia y el criterio del diseñador.

14. Referencias.
Judith Pérez Medina. 2006. une. En Diccionario enciclopédico trilingüe (1,2,3,4,5,6,)
Colombia: ONE.
Myron L. Begeman, Procesos de Fabricación, Compañía Editorial Continental, 736
páginas, México, 1995
Real academia española. (2006). Diccionario esencial de la lengua española.
España: Espasa Calpe.
Sekine, Kenichi, “Diseño de Células de Fabricación, Productivity”, Pórtland Oregon,
1993
Torres Verdugo, J. A. (1999). Células de trabajo (Licenciatura). Universidad de
Sonora. Recuperado de Biblioteca Digital - Universidad de Sonora (uson.mx)
http://www.bidi.uson.mx/Tesislndice.aspx?tesis=9237